Трибологическая диагностика ГПА.

Трибодиагностика не менее важна, чем параметрическая и вибрационная диагностика в диагностике износа механизмов. Название науки произошло от греческого слова "трибос" - трение. Трибология соединяет в себе физику, химию, материаловедение и технические науки. Трибология позволяет определить состояние износа трущихся частей ГПА по наличию химических примесей в масле. Например, содержание металлических частиц.

При взаимном перемещении контактирующих поверхностей деталей происходит их износ и перенос субмикроскопических частиц износа потоком масла. Подвижный контакт между металлическими деталями любой механической системы всегда сопровождается износом, который является причиной последующего увеличении количества частиц износа. При вполне удовлетворительном техническом состоянии агрегата и его опорных узлов необходимо иметь сведения об интенсивности и характере износа поверхностей трения. В этом случае требуется диагностирование состояния узлов трения на основе анализа смазочного масла.

При эксплуатации исправной системы частицы допустимого износа образуют в масле пастообразную массу с низкой вязкостью и практически не оказывают заметного влияния на изменение темпов износа контактирующих поверхностей. Размер этих частиц остается практически постоянным, примерно 25-10-3 мкм.

В процессе постепенного разрушения деталей поток масла, омывающий их, систематически уносит продукты разрушения из зоны трения. В смазываемой системе эти частицы находятся во взвешенном состоянии в циркулирующем масле. Период времени от начала до полного разрушения достаточно велик при условии обеспечения нормального режима смазки. В этом случае масло можно эффективно использовать как носитель информации о техническом состоянии узлов трения. Сигналом обнаружения неисправности является присутствие в масле частиц, выносимых из контактных зон. Это позволяет выявить неисправность на начальной стадии ее проявления.

Схема влияния возможных факторов воздействия на реальную техническую систему и методы их обнаружения показаны на примере центробежного нагнетателя ГПА (рис).

Оценка вклада каждого из методов в изучение текущего состояния компрессорной установки (рисунок)

большая часть дефектов и неисправностей, примерно 60%, может быть установлена методами вибродиагностики, пригодными для обнаружения дефектов практически во всех элементах агрегата;

около 20% неисправностей компрессора и примерно половина опасных режимов работы проточной части нагнетателя (или осевого компрессора) обнаруживается только анализом термогазодинамических параметров (параметрическая диагностика), примерно 20% неисправностей элементов компрессора, обнаруженных методами вибродиагностики можно подтвердить анализом термогазодинамических параметров машины;

около 20% неисправностей (в основном для пар трения) можно зарегистрировать по изменению температуры, состава, уровню загрязнений смазочного масла.

Распределение методов активного контроля в общем объеме задач технической диагностики ГПА